ub> в обраному для розрахунку розмірності:
В
Коефіцієнт массоотдачі в рідкій фазі ОІ x знаходять з узагальненого рівняння, придатного як для регулярних, так і для невпорядкованих насадок
, (22)
де - критерій Рейнольдса для стікаючої по насадці плівки рідини;
- дифузний критерій Прандтля для рідкої фази;
- дифузний критерій Нуссельта для рідкої фази.
Звідси ОІ x (в м/с) дорівнює:
, (23)
- приведена товщина стікає плівки рідини, м.
Визначимо критерій Рейнольдса:
, (24)
де - щільність зрошення, м/с;
- щільність рідини, кг/м 3 ;
Пѓ - питома поверхня насадки, м 2 /м 3 ;
- в'язкість рідини, Па . с.
Щільність зрошення визначили за формулою (14):
В
(3, c. 578)
(+3, c. 578)
таблиця 1.
В
Наведену товщину стікає плівки рідини визначимо за формулою:
, (25)
де - щільність рідини, кг/м 3 ;
- в'язкість рідини, Па . з;
- прискорення вільного падіння, м/с 2 .
В
Критерій Прандтля визначимо за формулою:
, (26)
де - щільність рідини, кг/м 3 ;
- в'язкість рідини, Па . с;
- коефіцієнт дифузії етанолу в рідкій фазі (воді), м 2 /сек.
Коефіцієнт дифузії етанолу у воді визначимо за формулою:
, (+27)
де - параметр, що враховує асоціацію молекул розчинника;
M - молекулярна маса розчинника (Води);
T - температура процесу абсорбції, К;
- в'язкість води, мПа . с;
- молекулярний об'єм етанолу.
(3, c. 370)
В В
(3, c. 578)
В В
Визначимо критерій Прандтля за формулою (26):
В
Визначимо критерій массоотдачі в рідкій фазі за формулою (23):
В
Висловимо в обраному для розрахунку розмірності:
В
Знайдемо коефіцієнт массопередачи по газовій фазі за формулою (+11):
В
1.7 Розрахунок поверхні массопередачи і висоти абсорбера
Поверхня массопередачи в абсорбера визначається за формулою:
, (28)
де M - продуктивність абсорбера по поглинається компоненту, кг/с;
K y - коефіцієнт масопередачі по газовій фазі, кг/м 2. с;
- середня рушійна сила процесу абсорбції, кг/кг.
В В
Висоту насадки, необхідну для створення цієї поверхні массопередачи, розрахуємо за формулою:
, (+29)
де - поверхня массопередачи, м 2 ;
Пѓ - питома поверхня насадки, м 2 /м 3 ;
- діаметр абсорбера, м;
- частка активної поверхні.
В
При U <0,003 м 3 (м 2 с) для регулярної насадки, частка активної поверхні, може бути визначене за наближеному висловом (Дитнерскій 2-е вид 67стор).
В
Поставивши чисельні значення, отримаємо:
В
Щільність насадки становить 670кг/м 3 , для скорочення дії маси насадок на решітки в скрубері використовуємо два послідовно з'єднаних скрубера і відповідно висоту насадки для кожного скрубера приймаємо 5м, отже загальна висота насадки складе 10м.
1.8 Розрахунок гідравлічного опору абсорбера
Величина гідравлічного опору колонних апаратів (ректифікаційних, абсорбційних, екстракційних) впливає на технологічний режим роботи апарату.
При розрахунку колон визначають гідравлічний опір апарату, для того щоб вибрати оптимальні швидкості фазових потоків, що забезпечують ефективний массообмен. За гідравлічному опору колони підбирають вентилятор, компресор або насос для подачі газів і рідин, що забезпечують швидкість руху фаз.
Величину знаходять за формулою (1, c. 201):
, (30)
де - гідравлічний опір сухий (незрошуваних рідиною) насадки, Па;
- щільність зрошення, м/с;
= 144 - коефіцієнт (1, c. 201).
Гідравлічне опір сухої насадки визначають за рівнянням (1, c. 201):
, (31)
де О» - коефіцієнт опору насадки;
H - висота насадки, м;
- еквівалентний діаметр насадки, м;
- щільність газу, кг/м 3 ;
- швидкість газу у вільному перерізі насадки, м/с;
Швидкість газу у вільному перерізі насадки визначимо із співвідношення (1, c. 201):
, (32)
де - робоча швидкість газу в абсорбере, м/с;
Vсв - частка вільного об'єму, м 3 /м 3 .
В В В
О» - коефіцієнт опору насадки, що враховує сумарні втрати тиску на тертя і місцеві опори насадки.
Коефіцієнт опору регулярних насадок знаходять за рівнянням (1, с.18):
...
